含缺失数据的小波-卡尔曼滤波故障预测方法

• 作者: 司小胜 周志杰 张伟 张建勋 杜党波 胡昌华
• 来源期刊: 自动化学报
• 关键词: 缺失数据 小波分析 卡尔曼滤波 期望最大化算法 故障预测
• 年，卷（期）: 2014,（10）
• 页码范围: 2115-2125
• 页数: 11页
• 字数: 9572字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1004.2014.02115

摘要

研究了复杂系统存在缺失数据时的故障预测问题。首先，针对测试数据的非平稳性，在小波-卡尔曼滤波预测模型的基础上进行了改进，并利用期望最大化算法对模型参数进行了在线更新，提高其对非平稳时间序列的预测能力；其次，将数据缺失通过一个满足伯努利分布的随机变量描述，实现了缺失数据情况下小波-卡尔曼滤波状态估计。基于此，提出了缺失数据下的故障预测算法；最后，通过数值仿真和实例验证，说明了所提算法的有效性和可行性。